浅谈悬索桥施工技术

浅谈悬索桥施工技术

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中交二航局结构工程有限公司430011中交第二航务工程局有限公司第六工程分公司430014

摘要：悬索桥是现代工程桥梁中比较特殊的一种大跨径桥梁建筑形式，在促进经济社会发展，构建现代交通运输体系中具有重要的作用。本文在以实际案例为准对这些技术进行了初步探讨。

关键词：悬索桥；施工；总结

引言：悬索桥是一种非常经济的桥，搞好相关施工工作关系到桥梁工程的建设质量，也关系到经济社会发展的程度，为此要仔细研究和分析其中所涉及到施工技术内容。

一、悬索桥概论

所谓的悬索桥（suspensionbridge）指的是不完全以混凝土和钢筋水泥以及支架作为核心元素的桥，其以缆索作为压力承受构件，通常由桥框面结构、吊索、主缆索、索塔等部位组成。其中主索塔往往是整个索桥的关键承重部位和构件，其多通过索鞍而固定悬浮在桥头两端，由多股质量较好的钢丝捏制而成；而索塔由索鞍固定而成，其作用在于支撑主缆索；锚碇是主缆索锚固装置的总称；吊索则为主缆索下面的的缆索，它能让整个桥面被牢牢的套住和吊起，并将重力重心传递到主缆索上。悬索桥按缆索体系有很多种类型，可以说每一种都有所不同，但多为单双跨以及更多跨度的类型；且主缆索还有包括地锚式、自锚式在内的多种锚式方式。

二、悬索桥施工技术的运用

1索塔施工技术

索塔塔身对于整个桥梁具有非常重要的作用。在实际操作中多采用翻模法分段浇筑的方法对其进行固稳，且要多预留一些钢筋在主塔连结板上，以便更好的保障施工的完整性。事实上索塔塔身往往受到垂直度监控，这种控制方式能让塔索在混凝土施工完毕后具有合格的质量。而混凝土的温度会在施工后的第二日早晨保持较为稳定的态势，这个时候可通过全站仪实现对塔身的垂直度监控，进而对塔索的混凝土施工情况进行调整，确保工程建筑的科学性和稳定性。必须注意的是在进行索塔施工时不可选择在温度变动剧烈的情况下对混凝土进行测试和调整，以免影响混凝土的凝固性。

2锚碇施工技术

锚碇是整个悬索桥的力量基石，有了较为完整的锚碇施工才能为其他方面的施工打下基础。而锚碇由锚块、锚杆、鞍座等组成。锚碇能通过其内部的锚固系统把整个岩体重力传递到大缆上，依托拉力实现对桥面的科学控制。在实际工程运用中锚碇可分为重力式和隧道式两种；不过锚碇施工对地质要求比较严格，对地质岩石环境提出了十分严格的要求：

（1）岩石强度大。锚的承载能力的大不小关系到桥身的稳定性，而岩石的强度是影响锚的承载能力的核心因素。故而在进行锚碇施工时于要对岩体的强度和承载力进行分析和计算。在正常情况下如果锚址区有比较坚实的岩层体，那么则可采用重力式锚进行施工，将锚块慢慢的嵌入基岩，让内部的基岩利用承压的方式来和主缆索的拉力形成对抗。比如例如广东汕头海湾大桥就是通过这种原理和设计方式来进行施工的，其是通过两岸的岩石体同主缆拉力形成的抵抗局面，造成了不错的平衡力效果；必须注意的是，若锚址区的岩石并没有那么浅，而是位于地表面30～50m处，那么则可以把锚块直接修到岩石体上方并落基；若是坚实基岩层埋藏的更深，那么需对岩土进行挖掘并设置沉井、沉箱等设备，通过大直径桩将其深入至坚实基岩层，当然如果碰到这种情况可能就需要花费更多的资金成本了。值得一提的是锚杆在开挖勘探过程中具有重要的作用，它可作为加强锚体和岩体间连接性的重要载体，并能完成对锚体围岩的灌浆。

（2）地质区域的岩石体必须十分稳定，且整个施工都应避免在裂缝多、滑坡多的地区进行，这些地方的地质灾害现状比较突出，不利于安全施工，因此要在这之前进行深入的技术勘探。

（3）锚址区的岩体结构的整体性要比较强。岩体的整体性意味着整个岩石层面不存在较大的层理地质构造，整体性强的岩石体对控制锚的变位是有帮助的。

3主缆索施工技术

如果说索塔施工和锚碇施工是整个悬索桥施工的基础部分，那么主缆索施工便是整个建桥搭架过程中的主体部分，由于主缆索是整个悬索桥的核心受力部位，因此多以钢丝索捏压一致而成。此外为了保障整个工程的质量，应该将架设循环索当作索股牵引的主要动力，而架设猫道有着以下的施工流程：

（1）必须根据悬索桥实际情况完成牵引系统和架设猫道的选择和构建。

（2）主缆索股牵引；

（3）制造一批符合施工要求的单端冷铸锚头，进行整个索道的整形，完成架设猫道操作平台的线路规划和调整。

（4）对主缆索进行定型施工。

（5）对架设猫道操作平台进行最后索夹和吊索调控安装。

事实上，主缆索施工中的主缆索架设有很多种方法，而要想将这些绳索和钢丝给搬运到空中则要选择使用空中送丝法（As法），当然在条件允许的情况下还可以采用预制索股法（Pws法）。这两种方法都是绳索铺设的重要渠道，不过均需要设置一根基准丝（或基准股），这样方能更好的调整垂直高度，减少一些不必要的麻烦，进而为线缩的路线调整和定型等埋下伏笔。如国内的一些省市的长江大桥、虎门大桥还有广东的汕头海湾大桥等就是利用了制索股法这一施工技术原理进而实现线路铺设和架设的。

从施工环境看，主缆索的整形可选择在夜晚进行，因为这个时候的气温相对来说是比较稳定的，所以利于完成最后阶段的铺设任务。在实际的操作中应该在主跨二分之一、四分之三以及边跨中点处进行线路核查，看整个绳索钢丝是否完好无整、是否保存平衡状态，如果出现了问题则要立刻对其进行调整。在具体的施工阶段，应该先用钢带打包并对其进行捆扎，并在捆扎后利用紧缆机对其进行挤紧，在挤紧的过程中要采用从两主塔往中跨跨中挤紧的方式，而后再往两边跨挤紧，在挤压的过程要随时观察以保持挤紧的间距，通常情况下的间隔距离为1m，且前后备用钢带捆扎的间距约0.5m。在完成这些铺设工作后，施工人员就应该对主缆缠丝和主缆开展防腐工作，以保障其不受空间环境的腐蚀，保障桥梁的安全

4．加劲梁施工

加劲梁施工往往也是整个悬索桥施工的重要部分，加劲梁施工往往使用的是钢桁架这一辅助工具，其具体的架设方式其实和钢桁架桥施工没有什么差别。如在广东汕头海湾大桥建设中，首先是将桥面上的每一段的梁桥进行拼接，在拼接完成后将其同吊索进行对应连接，并让吊索将其自重力传递给主缆。实际上在施工的过程中要采取多种工具辅助的方式，将起重机、浮吊进行完美的结合并运用到架设工作中来，让缆载起重机保持在主缆上的运作态势，由于桥面的主梁跨度通常位于两住索道的中间位置，因此缆载起重机要在这个过程中跨越索夹所设置的障碍进而完成相关设施的架设。

为了保障整个施工工作的正常进行，需要在起重机上安装可同索夹进行相对抱紧的设备和必要的承重索及牵引索，以应对和承受起重机起吊时所产生的下滑力；此外缆索起重机的质量也一定要过关，不能选择一些承载力差、牵引索力度不足的产品；起重机架梁前需要在两侧索塔上架设起重机所需要的必要元件设备。

三、结论

悬索桥具有诸多的优点，这些优点让其交通运输体系中占据重要的位置。而随着国内经济社会发展，我国早从上个世纪90年代就开始进行现代化长大悬索桥的施工建设。本文从诸多方面和角度对悬索桥施工要点进行探索，提出了一系列的技术见解和经验。希望为国内悬索桥施工建设和发展提供参考。

参考文献

[1]CJJ2-2008，城市桥梁工程施工与质量验收规范[S].

[2]广东汕头海湾大桥公司等编．广东汕头海湾大桥工程总结．北京：科学出版社，1998

[3]潘振胄．大跨径悬索桥主缆架设技术．中外公路．2001